《瀝青路面早期損壞的動水壓力機理與評價方法研究》是依託大連理工大學,由潘寶峰擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：瀝青路面早期損壞的動水壓力機理與評價方法研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：潘寶峰
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
進一步完善動水壓力發生裝置，研製現場動水壓力測量設備；研究高速、重載條件下半剛性基層瀝青路面的動水壓力破壞機理；建立車輛荷載作用下瀝青路面結構層內動水壓力計算的理論模型。通過動水壓力的理論及計算、現場測試以及大量的室內材料試驗，用損傷力學理論研究路面瀝青混合料在動水壓力作用下的力學行為，建立路面材料在循環動水壓力作用下的損傷本構模型。研究基於動水壓力的路面材料抗水損害的評價方法與指標。最後研究考慮水損害併兼顧其他性能的路面材料與結構設計。本課題的研究成果可為路面結構計算參數的選擇提供理論根據，並有希望從結構、材料、工藝入手解決高等級公路路面早期損壞問題，為研究高性能、長壽命瀝青路面奠定基礎。
結題摘要
隨著高等級公路的建設和發展，半剛性基層瀝青路面得到了廣泛的套用，在我國高等級公路建設中發揮了重要作用，但同時其耐久性和路面結構的早期破壞問題也日益突出。由於高速、重載及各種自然因素的影響，許多高等級公路通車一兩年以後，甚至不到一年，其瀝青面層就產生大量鬆散、唧漿、坑洞、泛油等破壞現象，結構內部剝蝕程度相當嚴重，甚至半剛性基層首先產生破壞，這一切嚴重削弱了路面的使用性能，大大縮短了其使用壽命，同時也帶來了巨大的經濟損失，阻礙了這種路面結構及其套用技術的進一步推廣。大量的調查與研究表明，其破壞的主要原因是水，即路面產生了水損害，所謂水損害是指瀝青路面在存在水分的條件下，經受交通荷載和溫度脹縮的反覆作用下，一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上，同時由於水動力的作用，瀝青膜漸漸地從集料表面剝離，並導致集料之間的粘結力喪失而發生的路面破壞過程（半剛性基層材料也是相似的過程，只不過結合料為水泥或石灰等）。因此研究水損害產生的原因、發展過程及解決途徑具有重要意義。 本課題主要研究內容有： 1.瀝青路面結構層動水壓力的理論計算與分析。 2.動水壓力作用下，路面材料的損傷本構關係。 3.半剛性基層瀝青路面水損害的動水壓力評價方法。 4.考慮水損害併兼顧其它特性的新型路面結構與材料。 四年來主要作了如下工作，並取得了相應的結果： 1.對原有的動水壓力發生器進行了升級改造。雖然還沒有達到預計的理想狀態，但能夠為後期的研究工作提供了試驗條件。 2.利用損傷力學，混凝土與岩石損傷理論，對材料在動水壓力作用下的劣化行為進行分析，得出了材料的劣化方程，建立了材料的損傷模型。 3.研究了納米材料在水泥混凝土及瀝青混合料中的套用，發明了納米改性瀝青及相應的混合料，成功地將鐵尾礦砂套用於路面結構中。 4.動水壓力現場測試現場實際製作了50*50cm路面，在不同位置埋置感測器，測得了標準軸載在不同速度下的水壓力。 5.半剛性材料及瀝青混合料沖刷試驗在一定條件下，對半剛性材料及瀝青混合料，做沖刷試驗，分析了影響試驗結果的主要因素，並得出了強度隨沖刷時間而降低的規律。 6.提出了水損害的動水壓力評價方法，及考慮防、排水併兼顧其它特性的路面結構與材料。
